Stratification of Rheumatic Diseases and Exploration of Prognostic Predictors Using Large-Scale MultiOmics Data

使用大规模多组学数据对风湿性疾病进行分层并探索预后预测因子

• 批准号: 22KJ0995
• 负责人: 猪塚 真志
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0995/
• 关键词: 全身性免疫介在性疾患; 自己免疫疾患; 免疫表現型解析; トランスクリプトーム解析; 機械学習

全身性免疫介在性疾患は、同一疾患であっても患者ごとに症状や治療反応性などが異なり、不均一性の高い疾患群であるため、ときとして診断や病態の把握が困難である。各疾患の病態把握や患者層別化には免疫表現型解析が有用であるが、疾患横断的な同解析の有用性はまだ明らかにされていない。本研究では、これまでに当教室で構築したデータベースImmuNexUTのフローサイトメトリーから得られた免疫表現型と個々の免疫担当細胞サブセットの遺伝子発現情報・トランスクリプトームデータを中心に解析し、全身性免疫介在性疾患における疾患の活動性や予後と関連する免疫担当細胞サブセットと、そこに生ずる遺伝子発現修飾の同定を目指すものである。これまでに申請者らは、機械学習の手法を統合して免疫表現型を解析することで、種々の全身性免疫介在性疾患を新たに層別化し、病態を形作るのに重要な細胞の解明を試みてきた。実際に、機械学習での疾患の診断正確性は50％程度であり、同一疾患内でも免疫表現型の不均一性が示唆される結果となった。さらに同機械学習モデルから算出した疾患を診断する上で重要な免疫担当細胞を使用して、3つの群にクラスタリングを行った。クラスター1はSScのほとんどの症例が分類され、classical monocyteの割合が高く、クラスター2はSLEが多く含まれ、plasmablastとdouble-negative B細胞の割合が高く、クラスター3はIIMの多くが含まれ、naive CD4+ T細胞、naive CD8+ T細胞の割合が高いことが判明した。さらに、当該免疫担当細胞サブセットを特徴づける免疫経路を、Differentially expressed gene(DEG)解析やPathway解析を行うことで解明を試みている。

系统性免疫介导的疾病是一组高度异质性的疾病，即使对于同一疾病，不同患者的症状和治疗反应也不同，因此有时很难诊断和理解其病理学。免疫表型分析有助于了解每种疾病的病理学并对患者进行分层，但这种跨疾病分析的有用性尚未阐明。在本研究中，我们将主要使用我们部门构建的数据库ImmuNexUT分析流式细胞术获得的免疫表型，以及个体免疫活性细胞亚群的基因表达信息和转录组数据，并分析全身免疫系统。与介导疾病的疾病活动和预后以及那里发生的基因表达修饰相关的免疫活性细胞亚群。迄今为止，申请人已经整合了机器学习方法来分析免疫表型，以对各种系统性免疫介导的疾病进行新的分层，并阐明对形成我一直在尝试的病理状况很重要的细胞。事实上，使用机器学习进行疾病诊断的准确性约为 50%，这表明即使在同一疾病中，免疫表型也存在异质性。此外，使用相同的机器学习模型，他们利用对诊断疾病很重要的免疫活性细胞将细胞分为三组。簇1包含大多数SSc病例并且具有高比例的经典单核细胞，簇2包含许多SLE病例并且具有高比例的浆母细胞和双阴性B细胞，并且簇3包含许多IIM的比例。初始 CD4+ T 细胞和初始 CD8+ T 细胞较高。此外，我们正试图通过进行差异表达基因（DEG）分析和通路分析来阐明表征该免疫活性细胞亚群的免疫通路。

项目成果

Recategorization of systemic immune-mediated diseases by immunophenotyping (870)

通过免疫表型对系统性免疫介导的疾病进行重新分类 (870)

• 发表时间: 2022
• 作者: Shinji Izuka; Toshihiko Komai; Takahiro Itamiya; Mineto Ota; Saeko Yamada; Yasuo Nagafuchi; Hirofumi Shoda; Kosuke Matsuki; Kazuhiko Yamamoto; Tomohisa Okamura; Keishi Fujio
• 通讯作者: Keishi Fujio

末梢血免疫担当細胞による自己免疫疾患層別化の試み（P-022）

尝试利用外周血免疫活性细胞对自身免疫性疾病进行分层（P-022）

• 发表时间: 2022
• 作者: 猪塚 真志; 駒井 俊彦; 板宮 孝紘; 太田 峰人; 山田 紗依子; 永渕 泰雄; 庄田 宏文; 松木 康祐; 山本 一彦; 岡村 僚久; 藤尾 圭志
• 通讯作者: 藤尾 圭志

Immunophenotypic categorization of systemic immune-mediated diseases (1269280)

系统性免疫介导疾病的免疫表型分类 (1269280)

• 发表时间: 2022
• 作者: Shinji Izuka; Toshihiko Komai; Takahiro Itamiya; Mineto Ota; Saeko Yamada; Yasuo Nagafuchi; Hirofumi Shoda; Kosuke Matsuki; Kazuhiko Yamamoto; Tomohisa Okamura; Keishi Fujio
• 通讯作者: Keishi Fujio